改进的扭矩传递接头和接头部件、制造方法以及检查方法技术

提供了扭矩传递接头的部件，其包括接合相邻部件的承载表面，其中多个耳轴的承载表面限定独特的表面纹理和润滑。还通过本公开提供了所述扭矩传递接头的另外构造、制造方法和尺寸检查方法。因此，所述扭矩传递接头的磨合时间和所产生的轴向力(GAF)显著降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请要求保护在2013年11月13日提交的美国临时专利申请序号61/903，870的优先权，其通过引用以其整体结合到文中。
本公开涉及机械接头，且更特别涉及用于车辆驱动轴中的扭矩传递接头。
技术介绍
本章节中的说明只提供涉及本公开的背景信息而不构成现有技术。扭矩传递接头一般用于车辆驱动轴中，尤其用于前轮驱动车辆中，且允许驱动轴以恒定转速通过可变的角度来传递功率。在操作中，扭矩传递接头以各种速度、角度和伸缩位置传递扭矩，且还操作以避免或降低通过接头的振动。当车辆暴露到各种行驶状况时，这样的一个接头的组成部分(例如多脚架(spider)耳轴和配合滚子组件)经受相当大的摩擦和轴向力。为了降低摩擦，各种润滑剂可以在接头部件的配合表面之间使用。工厂的新接头通常具有“磨合”期，其中经受相互的摩擦磨损并确立磨损图案的表面，并且接头部件的配合表面在几何学上相对于它们的标称状况而改变。磨合期可以在几百英里至几千英里中变化，取决于配合部件的初始状况和消费者的驾驶习惯。原始设备制造商(OEMS)对它们的部件供应商持续寄予新的和更严格的要求，包括减小或甚至消除磨合期，并提高许多车辆部件(包括恒速接头)的耐用性。
技术实现思路
在本公开的一种形式中，提供了一种扭矩传递接头的部件，其包括限定外轮廓和中心孔的主体，和多个围绕所述主体的外轮廓布置的耳轴，多个耳轴中的每一个限定承载表面，其接合在操作中与多个耳轴接合的相应滚子组件的相邻部件。所述多个耳轴的承载表面限定具有成随机颗粒布局的底坑的表面纹理，所述底坑具有介于约1:1和约5:1之间的长/宽比、介于约-3.5和约-0.6之间的粗糙度偏斜度(Rsk)、大于约3的粗糙度峰度(Rku)，且平方根粗糙度(Rq)大于相邻部件的配合表面的平方根粗糙度(Rq)。在本公开的另一种形式中，提供了扭矩传递接头，其包括壳体、布置在所述壳体内的内部驱动构件和固定到所述内部驱动构件的远端部分的多脚架组件。所述多脚架组件包括限定外轮廓和中心孔的多脚架主体、围绕多脚架主体的外轮廓布置的多个耳轴、固定到多个耳轴的多个滚子组件，各个滚子组件包括外球、内球和布置在外球和内球之间的多个滚子轴承。多个耳轴中的每一个限定接合相应滚子组件的内球的承载表面，且所述多个耳轴的承载表面限定表面纹理，其具有成随机颗粒布局的底坑，所述底坑具有介于约1:1和约5:1之间的长/宽比、在约-3.5和约-0.6之间的粗糙度偏斜度(Rsk)、大于约3的粗糙度峰度(Rku)和具有等于相邻部件的配合表面的平方根粗糙度(Rq)的大小的平方根粗糙度(Rq)。在本公开的又一种形式中，提供了扭矩传递接头的部件，其包括具有表面纹理的承载表面，表面纹理具有成随机颗粒布局的底坑，所述底坑具有介于约1:1和约5:1之间的长/宽比、在约-3.5和约-0.6之间的粗糙度偏斜度(Rsk)、大于约3的粗糙度峰度(Rku)和具有等于相邻部件的配合表面的平方根粗糙度(Rq)的大小的平方根粗糙度(Rq)。在另一种形式中，提供了扭矩传递接头，其包括限定内部球圆直径(BCD)的壳体和布置在壳体内的多脚架组件，所述多脚架组件包括具有围绕多脚架主体的外轮廓布置的多个耳轴的多脚架主体，所述耳轴中的每一个限定中心，通过所述中心限定多脚架球圆直径(BCD)。多脚架BCD小于壳体内部BCD。在又一种形式中，提供了用于扭矩传递接头的壳体，其包括多个纵向孔和中心纵向轴，所述多个纵向孔各自限定孔球圆直径(BCD)经过的球孔中心，且所述壳体限定具有BCD中心的内部球圆直径(BCD)。BCD至BCD中心的径向位置变化小于球孔BCD的切向或角度位置变化。另外，提供了用于扭矩传递接头的内部部件，所述扭矩传递接头具有其中布置内部部件的壳体，所述内部部件包括限定外轮廓的主体和围绕所述主体的外轮廓布置的多个耳轴，所述耳轴中的每一个限定几何中心。所述主体限定具有中心的球圆直径(BCD)，且耳轴几何中心至BCD中心的径向变化小于在BCD处的耳轴几何中心的角度位置变化。根据本公开的方法，检查用于扭矩传递接头中的多脚架的耳轴轮廓的尺寸特征，所述方法包括基于标称圆环面几何计算耳轴中心，和基于所述耳轴中心计算所述多脚架的球圆直径(BCD)。还提供了制造用于扭矩传递接头中的多脚架的方法，所述多脚架包括多个耳轴，各个耳轴限定承载表面，其接合固定到多个耳轴的相应滚子组件的相邻部件，所述方法包括在所述多脚架的承载表面上进行抛光操作，其中所述承载表面的平均粗糙度(Ra)除以承载表面的五点平均粗糙度(Rz)的得数介于约0.05和约0.19之间。还进一步提供了用于扭矩传递接头的滚子组件中的内球，所述内球限定名义上通过粗糙度轮廓和波纹度轮廓限定的凹内表面。还有，提供了用于扭矩传递接头的滚子组件中的外球，所述外球限定外拐角轮廓，外拐角轮廓接触所述滚子组件横穿其中的壳体的内部拐角表面，其中所述外拐角轮廓限定选自弧形、椭圆形、B样条、多个相交线段及其组合的表面，且轮廓的最小尺寸为约2mm。在另一种形式中，提供了扭矩传递接头，其包括具有多个限定内部拐角表面的纵向孔的壳体、布置在壳体内的内部驱动构件、固定到内部驱动构件的远端部分的多脚架组件，其中所述多脚架组件包括限定外轮廓和中心孔的多脚架主体、通过中心孔固定的内部构件，围绕多脚架主体的外轮廓布置的多个耳轴和固定到多个耳轴的多个滚子组件，各个滚子组件包括外球、内球和布置在外球和内球之间的多个滚子轴承。所述外球限定接近壳体的内表面的约2mm的最小尺寸，沿内表面接触外球。结合附图，根据以下描述，这些和其他优点和特点将变得更加显而易见。附图说明在说明书结束处，在权利要求中特别指出并明确要求保护认为是本专利技术的主题。考虑附图从以下详述来看，本专利技术的上述和其他特点和优点将显而易见，其中：图1为部分剖开的透视图，其说明根据本公开的教导构建的扭矩传递接头；图2为部分剖开的另一个透视图，其说明具有相对于外壳体成角度的内部构件且根据本公开的教导构建和组装的扭矩传递接头；图3为根据本公开的原理构建的多脚架组件和相关滚子组件的透视图；图4A为根据本公开的原理构建的多脚架主体的透视图；图4B为图4A的多脚架主体的放大透视图，其说明具有根据本公开的原理的有利表面纹理的承载表面；图5A为根据本公开的教导的一种形式的表面纹理的显微照片，其中所述表面纹理具有较高粗糙度偏斜度(Rsk)；图5B为根据本公开的教导的一种形式的表面纹理的显微照片，其中所述表面纹理具有较低粗糙度偏斜度(Rsk)；图6为说明根据本公开的原理构建的多脚架组件的承载表面的横截面图；图7A-C为根据本公开的特定球圆直径(BCD)规定的壳体(图7A)、多脚架(图7B)和组装到壳体中的多脚架(图7C)的侧视图；图8A为侧视横截面图，其说明根据本公开的教导的壳体和多脚架耳轴的BCD的容许方案；图8B为耳轴几何中心的容许径向变化和图8A的壳体中的球孔中心的侧向或切向变化的示意图。图9A包括内球的透视图；图9B包括说明根据本公开的规定的图9A的区域B的粗糙度轮廓要求和波纹度轮廓要求两者的尺寸图和示意图；图10A为说明根据本公开的教导的滚子组件的外球的几何构造及其与壳体的内部部分的接触的横截面图；图10B为沿着截面X—X得到的图10A的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造成用于扭矩传递接头的滚子组件中的外球，所述外球限定构造成用于与所述滚子组件横穿其中的壳体的内表面接触的外拐角轮廓，其中所述外拐角轮廓限定具有以小于约2mm的曲率半径弯曲的弯曲轮廓的凸表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种构造成用于扭矩传递接头的滚子组件中的外球，所述外球限定构造成用于与所述滚子组件横穿其中的壳体的内表面接触的外拐角轮廓，其中所述外拐角轮廓限定具有以小于约2mm的曲率半径弯曲的弯曲轮廓的凸表面。2.根据权利要求1所述的外球，其特征在于，所述凸表面包括弧形、椭圆形、B样条、一系列连接的线段或其组合。3.根据权利要求2所述的外球，其特征在于，所述弯曲轮廓的最小尺寸为约2mm。4.根据权利要求3所述的外球，其特征在于，所述弯曲轮廓的最小尺寸为约2.75mm。5.根据权利要求1所述的外球，其特征在于，还包括扭矩传递接头，所述扭矩传递接头包括：具有限定内表面的多个纵向孔的壳体；布置在所述壳体内的内部驱动构件；固定到所述内部驱动构件的远端部分的多脚架组件，其中所述多脚架组件包括：限定外轮廓和中心孔的多脚架主体，所述内部构件通过所述中心孔固定；围绕所述多脚架主体的外轮廓布置的多个耳轴，固定到多个耳轴的多个滚子组件，各个滚子组件包括所述外球、内球和多个布置在所述外球和所述内球之间的滚子轴承。6.一种扭矩传递接头的部件，其包括具有表面纹理的承载表面，所述表面纹理具有：成随机颗粒布局的底坑，所述底坑具有介于约1:1和约5:1之间的长/宽比；介于约-3.5和约-0.6之间的粗糙度偏斜度(Rsk)；大于约3的粗糙度峰度(Rku)；和具有等于相邻部件的配合表面的平方根粗糙度(Rq)的大小的平方根粗糙度(Rq)。7.根据权利要求6所述的部件，其特征在于，所述部件包括：限定外轮廓和中心孔的主体；围绕所述主体的外轮廓布置的多个耳轴，所述多个耳轴中的每一个限定承载表面，其接合在操作中与所述多个耳轴接合的相应滚子组件的相邻部件，其中所述多个耳轴的承载表面限定所述表面纹理。8.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述承载表面的平方根粗糙度(Rq)具有约等于所述相邻部件的配合表面的平方根粗糙度(Rq)的大小。9.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面为凸的且所述相邻部件的配合表面为凹的。10.根据权利要求9所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)的最大高度大于所述相邻部件的配合表面的波纹度轮廓(Wz)的最大高度。11.根据权利要求10所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)的最大高度与所述相邻部件的配合表面的波纹度轮廓(Wz)的最大高度的大小大约相同。12.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)在平行于所述耳轴的赤道的方向上小于约4.0微米。13.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)在平行于所述耳轴的赤道方向上小于约1.0微米。14.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)在平行于所述耳轴的赤道的方向上小于约0.8微米。15.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)在垂直于所述耳轴的赤道的方向上小于约4.0微米。16.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，所述耳轴的承载表面的波纹度轮廓(Wz)在沿着所述耳轴的任何方向上小于约4.0微米。...

【专利技术属性】
技术研发人员：SM托马斯，WP斯克瓦拉，ER蒙拉贡帕拉，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US